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埋藏式心脏复律除颤器(ICD)的基本结构与功能详解

2018年02月06日 05:17 次阅读

1 埋藏式心脏复律除颤器(ICD)的基本结构与功能

ICD由脉冲发生器和电极导线两部分组成。脉冲发生器的主要构件包括电池、感知与起搏线路和电容器。电池供给能量,电容器的作用是充电、放电,感知与起搏线路则负责心电监测、识别室性心动过速(VT)、心室颤动(VF)及心动过缓,发放起搏脉冲。早期的电极为心外膜电极,需开胸安装,以后改进为皮下电极,现在进展为经静脉心内膜电极,从而使埋藏术大为简化。电极导线一方面将感知的信号传入脉冲发生器,同时将起搏信号传递到心脏。由于电极型号的不同,电击可通过经静脉电极与脉冲发生器的机壳完成,也可由经静脉心内膜电极本身完成。

ICD的基本功能是识别和处理快速心律失常及心动过缓,其识别和处理心动过缓的工作原理与抗心动过缓起搏器相同。此处只介绍识别及处理快速心律失常的原理。

1.1 快速心律失常的识别

以快速心律失常的心率(或与其相应的周长)及持续时间(或快速心律失常的周期数)作为基本识别标准,其又有初始识别及再识别之分,初始识别标准用于每阵快速心律失常发作的首次判断,再识别标准用于经ICD治疗而未终止的快速心律失常的判断。VT与VF主要通过频率区分。不同厂家对上述识别标准的表示方法有所不同,比如CPI公司直接以频率(次/分)和持续时间(s)表示,而Medtronic公司则以周长代替频率,以心动周期的个数表示持续时间。以下举例说明ICD是如何识别快速心律失常的。

假如设定VT的识别标准为150 次/分,并希望VT发作持续时间为10 s时ICD即开始治疗。如果所用的ICD为CPI公司的Ventak PRx Ⅲ,频率标准可直接设定为150次/分,持续时间设定为6 s,这是因为持续时间的计算是在满足频率标准后才开始的。ICD持续监测心率的过程即是将每一个心动周长与频率识别标准的周长相比较的过程,当ICD在连续的10个心动周长中判断有8个等于或短于所设定的识别标准周长(频率标准150次/分,周长即为400 ms)时,ICD即确定满足VT诊断标准并开始计算持续时间。显然,计算持续时间之前心动过速已经持续了至少10个心动周期,以上述150次/分为识别标准,则10个心动周期应为4 s,所以持续时间虽然设定为6 s而VT实际持续了10(4+6) s。在开始计算持续时间后,如果10个心动周期中一直有6个满足频率识别标准并且保持至所设定的持续时间终了(按上述举例为6 s),则在持续时间终了时即开始治疗程序,否则需重新满足连续10个心动周期中有8个符合频率标准方才开始计算持续时间。同样情况下,如果使用Medtronic公司的Jewel系列产品,则需设频率标准为400 ms,持续时间为24个心动周期(10秒钟应为25个心动周期,但可程控参数中没有25这个值),如果24个心动周期连续满足识别标准即开始治疗程序。此种ICD的频率标准与持续时间是同时得到满足的,也就是说,其持续时间的计算起点与CPI公司的不同。关于VF持续时间的设置亦举例说明。假如VF频率标准拟定为200次/分,希望持续6 s开始治疗,CPI公司产品的设置方法与VT相同,即频率为200次/分,持续时间为3 s(因10个心动周期占用时间为3 s);Medtronic公司的产品需设频率标准为300 ms、持续时间为15/20。后者的含义是连续20个心动周期(持续6 s)中15个能满足所设定的频率标准周长即达到诊断条VF的诊断只有心率及持续时间的标准,而VT的诊断除了上述的基本标准外,还有辅助标准供选用,以便与窦性心动过速及心房颤动相鉴别。常用者有快速心律失常的突发性(Onset不足。

VF的诊断只有心率及持续时间的标准,而VT的诊断除了上述的基本标准外,还有辅助标准供选用,以便与窦性心动过速及心房颤动相鉴别。常用者有快速心律失常的突发性(Onset)和稳定性(Stability),目前有的ICD增设了QRS群波宽度,用以鉴别VT和室上性心动过速(SVT)。

突发性是指心动过速开始的联律间期较窦性心律周长缩短的程度,通常以百分率表示。VT都是突发突止的,而窦性心动过速一般都是逐渐发生、逐渐终止的。因此两者可以用突发性标准进行鉴别。突发性的具体设定系根据患者心动过速发生时联律间期的规律来确定,比如每次联律间期较窦性心率周长短25%,则可设其突发性为20%。一旦选设了突发性,则需同时达到初始识别标准的心率、持续时间以及突发性才满足VT的诊断条件。

稳定性是指心动过速不同周长间差别的最大允许范围,也就是心动过速时心律的规整性,通常以毫秒表示。心房颤动也会出现快速心室率,但心律不规整,而VT时心律规整或仅有轻度不齐。因此,两者可以稳定性鉴别之。假如我们观察到既往VT时各周长间差别不超过30 ms,可将稳定性设为40~50 ms。选用了稳定性标准后,必须同时达到初始识别标准的心率、持续时间及稳定性才满足VT的诊断条件。患者若同时有SVT可加用QRS波群宽度标准予以鉴别。

1.2 快速心律失常的治疗

快速心律失常的治疗有电击(Shock)和抗心动过速起搏(AnTItachycardia pacing,ATP)两种方式。

(1)电击:目前多数产品电击能量可程控范围为0.1~34 J。产品型号不同,具体参数设置有一定差异,少数产品最大电击能量可达42 j,多数产品可连续电击6次。VF和VT都可使用这种方式。

(2)ATP:有两种基本形式,即短阵快速起搏(Burst pacing)及周长递减起搏(Ramp pacing)。

①短阵快速起搏是指在同一阵起搏中,周长相等且短于心动过速周长的起搏方式。起搏周长的设定多以心动过速周长的百分率表示,通常以心动周期周长的75%~80%作为设定值,其终止心动过速的成功率较高。每一阵起搏的脉冲数根据治疗效果决定,起搏脉冲数太少不易成功,太多亦无必要,甚或使心律失常加速。

②周长递减起搏是指在同一阵起搏中,周长逐渐缩短的起搏方式。这种方式终止心动过速的成功率高于短阵快速起搏,但使心律失常加速的机会也多,起搏脉冲数较多时尤其如此。

VF的治疗只能选用电击方式。一般地说,首次电击的能量要比所测除颤阈值高5~10 j,而从第二次开始应该使用最大能量。VT的治疗可选用ATP及电击两种方式。电击能量从0.1~34 j可供选择,一般较低的能量即可奏效。ATP可以设定多个程序,每个程序内可以选用两种起搏方式中的一种,而且可以进行扫描。所谓扫描是指当一次ATP无效时,下一次ATP的起搏周长或(和)联律间期可自动按所设置的数值缩短。因此,VT的治疗可采用首选ATP,无效时进行低能量电击复律,再无效时进行高能量电击复律的阶梯治疗方法。

此外,ICD尚具备储存心内心电图以及心动过速发生的时间、周长、联律间期、治疗时间、方式和治疗后的反应等信息的功能,以供随访及合理调整诊断与治疗程序之用。

ICD都具有电生理检查功能。借助这种功能可以诱发心动过速及检验治疗程序的效果。

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针对患者手术中麻醉剂的施用,当麻醉剂量超标时,容易造成患者心跳、呼吸骤停从而造成脑损伤。传统的麻醉剂...

发表于 2017-08-07 11:05 436次阅读
基于M3352工控核心板的新型脑电监测TCI注射...

医疗电子改进荧光免疫分析仪的解决方案

生活水平的提升,人们越发关注自身健康问题,家庭医疗设备也得到广泛关注。而过往的荧光免疫分析仪,因体积...

发表于 2017-08-07 10:54 321次阅读
医疗电子改进荧光免疫分析仪的解决方案

大联大集团旗下友尚推出贝特莱(Betterlif...

大联大控股宣布,其旗下友尚推出贝特莱(Betterlife)无袖带血压监测解决方案,应用于心电与容积...

发表于 2017-08-04 16:09 911次阅读
大联大集团旗下友尚推出贝特莱(Betterlif...

在线编程器P800在医疗电子中的应用案例

医疗是全国人民尤为关注的民生问题,与我们的生活息息相关。为保证医疗器械的稳定可靠,中华人民共和国国务...

发表于 2017-08-04 15:16 628次阅读
在线编程器P800在医疗电子中的应用案例

ADI: 医疗电子,挑战与机遇并存

随着科技的发展,可以想象到医疗电子将朝着以下趋势发展。越来越多的医疗功能设备从医疗机构延伸到社区,家...

发表于 2017-07-13 16:04 455次阅读
ADI: 医疗电子,挑战与机遇并存

【TQi.MX6UL试用体验】医疗监护仪制作(一)概述

发表于 2017-07-04 10:30 819次阅读
【TQi.MX6UL试用体验】医疗监护仪制作(一)概述

ADI:与中国众医疗设备厂商合作,共赢全球医疗电...

近年来,随着人工智能和数据技术的高速发展,全球的智能健康领域,包括可穿戴和医疗电子应用非常火热。在中...

发表于 2017-05-23 16:35 473次阅读
ADI:与中国众医疗设备厂商合作,共赢全球医疗电...

调频串联谐振试验设备厂家

发表于 2017-05-22 12:31 355次阅读
调频串联谐振试验设备厂家

医疗电子百花齐放:芯片大脑修复神经 苹果智能手表...

在半导体芯片上布好一定结构的纳米线,像脚手架一样引导大鼠脑细胞的生长,并形成神经回路。这是首次在研究...

发表于 2017-05-16 11:28 319次阅读
医疗电子百花齐放:芯片大脑修复神经 苹果智能手表...

国家卫生部出台《办法》 只有医疗机构才能办互联网...

电子发烧友早八点讯:日前,坊间流传的一份由国家卫生和计划生育委员(下称“国家卫计委”)办公厅印发的《...

发表于 2017-05-12 09:22 911次阅读
国家卫生部出台《办法》 只有医疗机构才能办互联网...

FRAM不怕辐射,解决医疗应用难题!

今天,像EEPROM和SRAM这些标准存储器器件已经被广泛应用于医疗设备。而使用FRAM将可能改变普...

发表于 2017-03-28 18:11 450次阅读
FRAM不怕辐射,解决医疗应用难题!

盘点那些FRAM带来独特优势的十大类医疗电子设备

在医院里,都有哪些设备用到了富士通半导体的FRAM?并且为什么FRAM会与我们的医疗保健息息相关?我...

发表于 2017-03-28 15:29 849次阅读
盘点那些FRAM带来独特优势的十大类医疗电子设备

医疗电子市场“集成化和智能化”研发趋势凸显,英蓓...

“中国医疗电子产业规模近年来保持平稳快速增长,产品在不断追求降低成本的同时,最值得关注的还是安全性、...

发表于 2017-02-20 10:45 443次阅读
医疗电子市场“集成化和智能化”研发趋势凸显,英蓓...

2016年医疗电子频道最受关注热文TOP20

人口老龄化加剧、医疗保健电子普及以及物联网应用蓬勃的发展促进了医疗电子行业快速前进。未来,医疗电子将...

发表于 2017-01-11 16:03 548次阅读
2016年医疗电子频道最受关注热文TOP20

2017年医疗健康八大趋势预测:可穿戴设备有待转...

2016对于可穿戴设备的发展来说是异常艰难的一年。Pebble,Basis,微软都没有坚持下来。虽然...

发表于 2017-01-10 09:43 780次阅读
2017年医疗健康八大趋势预测:可穿戴设备有待转...

2017年国内医疗器械前景预测分析盘点

2015年国内医疗器械四大板块:医疗设备市场空间994亿元、高值耗材市场空间 359亿元、低值耗材市...

发表于 2017-01-09 07:46 995次阅读
2017年国内医疗器械前景预测分析盘点

手持式医疗器械的设计要点分析

随着医疗事业的不断进步和发展,医疗器械的类别区分越来越明显,并且在各自的领域中获得了更大的成就。在众...

发表于 2016-12-22 09:48 610次阅读
手持式医疗器械的设计要点分析

佳能395亿收购东芝医疗交易完成

佳能已经宣布完成对东芝医疗器械子公司“东芝医疗系统”的收购程序,收购额约6655亿日元。

发表于 2016-12-21 10:28 341次阅读
佳能395亿收购东芝医疗交易完成

村田Healthcare相关医疗保健设备参考设计

随着医疗设备在人们日常保健应用比例的提高,产品在不断降低成本的同时,最值得关注的还是安全性、可靠性、...

发表于 2016-12-20 18:10 448次阅读
村田Healthcare相关医疗保健设备参考设计

蟹壳里的材料做的贴片,能救助心脏病?

当 SA node 发出一个电流脉冲时,我们的每个心室会以特定的顺序收缩,从而推动血液在心脏内和身体...

发表于 2016-12-14 13:58 219次阅读
蟹壳里的材料做的贴片,能救助心脏病?

带你走近一款最先进的手术机器人 看看它怎么先进法

美国直觉外科机器人公司,可以称的上是目前全球最先进的医疗机器人的生产商,估值约200亿美元。他家的主...

发表于 2016-12-13 14:33 564次阅读
带你走近一款最先进的手术机器人 看看它怎么先进法

【Rico Board试用体验】嵌入式网络编程实现与测试

发表于 2016-12-11 22:52 2810次阅读
【Rico Board试用体验】嵌入式网络编程实现与测试

2017医疗科技发展趋势:根据医疗实际需求出发

在国内医疗信息化是个不可避免的趋势,不过在对岸的美国,已经不止于基础的电子健康病历系统了,他们现在想...

发表于 2016-12-07 15:22 524次阅读
2017医疗科技发展趋势:根据医疗实际需求出发

2016移动医疗的6大噩耗盘点

独角兽工作室的刘谦曾在一次会议上提及过2016年移动医疗界的几件大事,小编很有感触,就在本文中盘点2...

发表于 2016-12-07 14:17 753次阅读
2016移动医疗的6大噩耗盘点

可穿戴医疗设备市场的未来在哪里?

曾经红极一时的穿戴式医疗电子产品,发展力道似乎开始疲弱。究竟穿戴式医疗电子遇到那些问题,导致其成长速...

发表于 2016-12-05 13:53 693次阅读
可穿戴医疗设备市场的未来在哪里?

表皮电子再显神威 可穿戴设备出现新转机

一提起可穿戴设备,我们脑海里会想起苹果手表、谷歌眼镜以及Fitbit手环,然而,这些可穿戴设备体型仍...

发表于 2016-11-30 15:55 191次阅读
表皮电子再显神威 可穿戴设备出现新转机

可穿戴新设备 “皮肤贴片”凭汗水就能监控健康

据《每日邮报》报道,美国西北大学的 John A. Rogers 教授团队研发出了一款超薄的“皮肤贴...

发表于 2016-11-24 14:40 448次阅读
可穿戴新设备 “皮肤贴片”凭汗水就能监控健康

精准医疗普及路上那些坑

近几年来,“精准医疗”已经成为国内外医疗行业关注的热点。下面,小编将盘点出2016年关于精准医疗发生...

发表于 2016-11-21 23:33 292次阅读
精准医疗普及路上那些坑

医疗电子与人工智能会碰撞出什么火花?

当人工智能遇上医疗会碰撞出怎样的火花?据艾瑞咨询近日发布的《2016年中国医疗健康智能硬件行业报告》...

发表于 2016-11-21 15:09 238次阅读
医疗电子与人工智能会碰撞出什么火花?

普通变压器与隔离变压器到底有什么样的区别

发表于 2016-10-20 14:14 850次阅读
普通变压器与隔离变压器到底有什么样的区别

我们所了解的环形变压器是怎样的呢?

发表于 2016-10-12 16:58 494次阅读
我们所了解的环形变压器是怎样的呢?

隔离变压器次级接地检测

发表于 2016-04-06 20:50 815次阅读
隔离变压器次级接地检测

隔离变压器初级线圈中心抽头接法

发表于 2015-11-24 18:31 1544次阅读
隔离变压器初级线圈中心抽头接法

驱动电源的隔离与非隔离

发表于 2015-10-16 15:18 651次阅读
驱动电源的隔离与非隔离

隔离变压器

发表于 2015-08-24 19:40 779次阅读
隔离变压器

驱动变压器-可完全替代进口同类产品

发表于 2015-04-02 16:57 812次阅读
驱动变压器-可完全替代进口同类产品